深井低渗透油田限流压裂技术的研究

期刊: 创新科技研究 DOI: PDF下载

陈东举

延长油田股份有限公司吴起采油厂,陕西 延安 717600

摘要

低渗透油藏流动孔喉半径小,渗透率低,单井低产,采油速度小,采出程度低,注水困难,递减严重。压裂是改善油层渗透率,增加产量的强化措施。本文针对低深井、高温、渗透油藏,详细介绍了压裂技术—大型压裂技术和重复压裂技术和配套技术。从原材料选择应用到工艺方法的选择,提出了一整套的工艺方法和现场应用情况。为低渗透油气藏的压裂提出了很好意见和见解,对低渗透油气藏的压裂开发具有很现实的指导意义。


关键词

低渗透油气藏;大型压裂;支撑剂组合;高砂比压裂液体系

正文

 

1.低渗透油气藏相应的压裂技术概述

低渗砂岩油气藏大型压裂技术主要有总体优化压裂技术及开发压裂技术。如吐哈鄯善油田和长庆靖安ZJ60井区分别成功地应用了总体优化压裂技术和开发压裂技术,并取得了经济开发效果。应用深井、超深井油气藏压裂技术。它有一整套相应的工艺设计方法、压裂材料系统及实施与压裂后评估技术。低压、水敏油气藏主要应用CO泡沫压裂技术。如长庆的上古油气藏用该技术取得了理想的效果 。天然裂缝性砂岩或碳酸盐岩油气藏,主要应用防止早期砂堵技术,如优化射孔、优化排量、优化砂程序、小粒径支撑剂段塞、冻胶段塞及低滤失压裂液体系等。如新疆的小拐(裂缝性砂岩)、苏里格油田砂岩气藏和国外的哈萨克斯坦(裂缝性碳酸盐岩)等油田,应用该技术后,获得成功,有的还取得了明显的效果。致密砂岩气藏应用大型压裂技术。如塔里木的阿克1气藏和四川的八角场气藏,应用大型水力压裂技术,都获得了高产气流 。稠油和海上(或中高渗透)油气藏应用端部脱砂压裂技术和压裂防砂技术。对开发中后期的老井,中高含水油气藏。应用重复压裂技术(结合人工智能选井选层技术、裂缝转向技术、改变相渗的压裂液技术(RPM))。复杂断块油气藏应实施按地应力方位布井的优化压裂技术[2]            

2.低渗透油气藏压裂技术综述

2.1 重复压裂工艺技术

重复压裂一般要求比初次压裂有更高的导流能力。①采用高砂比压裂技术形成高导流能力裂缝[3]②采用强制闭合技术使改造段达到最大充填。使用的压裂液有各种类型(硼交联HPC、胍胶、钛交联HPC等),一般用柴油(5%~50%)或能降解的聚合物作防滤失剂,支撑剂粒径从20/40目至12/18目不等。

2.2大型压裂技术

低渗透地层往往具有岩性致密、地下闭合应力高等特点。对这样的低渗透地层采用通常的水力压裂技术,由于裂缝闭合较快,支撑砂易破碎等原因,作业有效期一般都很短,考虑到经济因素,甚至是得不偿失。如何能建立和维护裂缝的高导流能力,以便保持非稳态流期间的高流量,是作业效果成败优劣的关键。为此,近年还发展了大砂量多级压裂技术。

3.低渗透油气藏重复压裂技术研究

低渗透油藏,大部分油井须经过压裂改造后方可投入生产。但投产时由于受当时压裂规模、压裂方式以及无水井对应注水等因素影响,措施效果有效期较短;进入开发中后期,井网完善程度进一步提高,一部分油井处于受控状态,一部分井不受效状态,为使受控油井重新见效,提高产能,重复压裂改造显得尤其重要。为此,研究油层重复压裂技术,对老油区控水稳油,意义重大[5]

3.1重复压裂压前储层评估

对重复压裂地层进行评估,一般考虑以下内容:重复压裂井的现状;前次压裂的生产历史[6];对前次压裂裂缝有效程度及失效原因进行评估;对前次压裂及油藏生产历史进行模拟;目前压裂井是否有新注水井点。通过评估,获取重复压裂施工所需信息和参数,如:地层是否具备期望的生产能力、累积产量和期望的采收率;裂缝导流能力大小,确定支撑剂在缝内的状况;裂缝支撑缝高是否适当以及压裂液与地层的配伍性等,复压井层应具有较高的压力系数,同时采出程度较低,具备重复压裂的能量和物质基础

3.2重复压裂选井选层原则

在地层评估基础上,依据评估结果,确定重复压裂井层,选井选层应遵循以下原则: 根据油井生产史、地层评价结果及开发动态综合分析进行选井。①重压裂井层段管外无串槽;②压裂层段必须有足够的剩余可采储量(采出程度≤30%)和地层能量(压力系数≥0.7);③前次压裂由于施工方面的原因造成施工失败;④前次压裂生产情况良好,但未在整个改造层段形成有效的支撑裂缝;或前次支撑裂缝长度虽然很长,但裂缝导流能力不够;⑤前次压裂成功后,由于压井作业等造成油层污染

3.3重复压裂时机

准确确定重复压裂时机是重复压裂成败的关键之一。重复压裂过早,上次压裂增产期没有充分发挥,影响压裂效果及效益;若重复压裂过迟,则不能及时接替增产,损失了应得的增产期。压裂投产后油井的生产特征一般分为3个阶段:①线形流阶段。此阶段原油从支撑裂缝前缘流向井筒,为压后高产阶段,不过此阶段产量下降较快。②拟径向流阶段。此阶段原油一方面从支撑裂缝前缘流向井筒,另一方面也从裂缝两侧基岩流入井筒。此时产量已低于第一阶段产量,但生产能力仍高于油层未经过压裂改造前的产量,此阶段产量较稳定。③径向流阶段。此阶段支撑裂缝已失去了高导流能力,原油生产能力恢复到压裂前水平。所以,压裂增产是有一定期限的。

4.  

(1)研制开发的高温无机硼延迟交联压裂液,延迟交联时间达10min以上,压裂液体系能满足地温130℃-180℃深井低渗透油藏压裂施工工艺要求。

(2)采用支撑剂多粒径组合技术用于深层低渗透油藏压裂,提高了加砂改造规模,达到了既保证压裂施工的成功,又能保证支撑裂缝具有较高的导流能力。

(3)增效助排配套技术的应用提高了液体的返排率,减少了压裂液对低渗透油藏的伤害,提高了压裂效果。

(4)变粘度高中低温压裂液的综合应用,既保证了压裂液的携砂性能,又能保证压裂液的破胶彻底,提高返排率。

 

参考文献

[1]张琪主编.采油工程原理与设计.石油大学出版社,2014(3).38-39

[2]蒋廷学,王宝峰,单文文,李安启.整体压裂优化方案设计的理论模式.石油学报.2014年,22(5):58~62

[3] 刘翔鄂《水力压裂裂缝垂向延伸机理研究报告》[J].2015.12.38-39

[4] 王鸿勋,张士诚《水力压裂设计数值计算方法》[M].2015.32.69-70


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